《地理信息系統(第2版)》是作者在系統總結已有地理信息系統(GIS)基本理論與實踐的基礎上,根據近年來GIS教學和研究的相關經驗撰寫而成。全書共9章,簡潔系統地闡述了GIS的基本理論與方法,包括GIS概念體系、空間信息基礎、空間數據結構以及數據庫等核心理論,并介紹了空間數據采集與處理、GIS空間分析及GIS產品輸出等基本方法,最后就GIS設計和發展趨勢做了簡要介紹。《地理信息系統(第2版)》強調系統性、簡明性、可讀性、實用性與科學性的結合,內容精煉,簡明易懂。
《地理信息系統(第2版)》可作為高等院校地理信息系統、地理學、測繪學、物流管理等相關學科教材,也可作為科學研究、工程規劃設計等專業部門科技人員了解GIS科學的參考書。
自20世紀60年代誕生以來,GIS的科學內涵逐步深化,技術水平日臻完善,解決實際應用問題的能力不斷提高。地理信息系統的發展對GIS專業教材的需求日益增加,面向不同專業需求的GIS教材在內容和層次上都更加豐富。本書是作者在其已出版的《地理信息系統》(第一版)的基礎上,總結“地理信息系統國家精品課程”建設和近年來在GIS科研和教學中的經驗改編而成。本書力求實現系統性、簡明性、易讀性的統一,深入淺出地介紹當前GIS的主要內容和關鍵問題,服務于GIS初學者的學習與實踐。
地理信息系統(GIS)是在計算機軟、硬件系統支持下,對整個或部分地球表層與位置有關的信息進行采集、存儲、管理、分析、表達和描述的技術系統。自20世紀60年代誕生以來,GIS的科學內涵逐步深化,技術水平日臻完善,解決實際應用問題的能力不斷提高。地理信息系統的發展對GIS專業教材的需求日益增加,面向不同專業需求的GIS教材在內容和層次上都更加豐富。本書是作者在其已出版的《地理信息系統》(第一版)的基礎上,總結“地理信息系統國家精品課程”建設和近年來在GIS科研和教學中的經驗改編而成。本書力求實現系統性、簡明性、易讀性的統一,深入淺出地介紹當前GIS的主要內容和關鍵問題,服務于GIS初學者的學習與實踐。
全書共9章。第一章闡述了地理信息的基本概念、功能、組成、應用領域和發展歷史;第二章介紹地理空間的數學基礎及地理信息的描述方法;第三章主要說明空間數據的概念以及常用的數據結構;第四章介紹了空間數據庫在數據組織管理方式、空間索引、空間查詢語言等方面的技術和特點;第五章介紹了空間數據與屬性數據的采集方法、處理技術以及數據采集精度的相關理論;第六章詳細地介紹了基于矢量數據和柵格數據的空間分析方法,并以數字地形分析研究為例證,論述了柵格和矢量兩種基本數據類型在地圖制圖及地學分析中的應用;第七章介紹了地理信息可視化及GIS產品輸出的新技術和新方法;第八章講解了GIS開發的基本原理和執行標準;第九章總結了目前GIS新技術的特點和應用前景,分析探討了GIS的發展方向。
前言
第一章 緒論
第一節 地理信息系統的基本概念
第二節 地理信息系統的發展概況
第三節 地理信息系統的構成
第四節 地理信息系統與相關學科及技術的關系
第五節 地理信息系統的應用
第二章 空間信息基礎
第一節 常規的地理空間信息描述法
第二節 地理信息數字化描述方法
第三節 空間數據的類型和關系
第四節 元數據
第三章 空間數據結構
第一節 柵格數據結構
第二節 矢量數據結構
第三節 兩種數據結構的比較與轉化
第四節 其他數據結構
第四章 空間數據庫
第一節 數據庫概述
第二節 傳統數據庫系統的數據模型
第三節 地理信息系統中空間數據庫的組織方式
第四節 面向對象數據庫系統
第五章 空間數據采集與處理
第一節 數據源種類
第二節 空間數據采集
第三節 空間數據的編輯與處理
第四節 圖形數據和屬性數據的連接
第五節 空間數據質量及其精度分析
第六章 地理信息系統空間分析原理與方法
第一節 地理信息系統空間分析模型
第二節 柵格數據分析的基本模式
第三節 矢量數據分析的基本方法
第四節 空間數據的其他分析方法
第五節 數字高程模型及其分析
第七章 地理信息可視化及地理信息系統產品輸出
第一節 空間信息輸出系統
第二節 地理信息系統輸出產品類型
第三節 地理信息可視化
第四節 電子地圖系統簡介
第五節 虛擬現實技術
第八章 地理信息系統設計與標準化
第一節 地理信息系統設計
第二節 地理信息系統設計的模式
第三節 地理信息系統設計與開發的步驟
第四節 用戶需求分析
第五節 地理信息系統的軟、硬件配置設計
第六節 用戶界面設計
第七節 地理信息系統評價
第八節 地理信息系統的人員配置
第九節 地理信息系統的標準化
第九章 地理信息系統的發展
第一節 網絡GIS
第二節 組件式GIS
第三節 三維和多維GIS
第四節 “3S”集成
第五節 開放式GIS
主要參考文獻
2)地理信息系統的鞏固發展期(20世紀70年代)
20世紀70年代,計算機發展到第三代,隨著計算機技術迅速發展,數據處理速度加快,內存容量增大,而且輸入、輸出設備比較齊全,推出了大容量直接存取設備——磁盤,為地理數據的錄入、存儲、檢索、輸出提供了強有力的手段,特別是人機對話和隨機操作的應用,可以通過屏幕直接監視數字化的操作,而且能很快看到制圖分析的結果,并可以進行實時的編輯。這時,計算機技術及其在自然資源和環境數據處理中的應用,促使地理信息系統迅速發展。例如,1970-1976年,美國地質調查所就建成50多個信息系統,分別作為處理地理、地質和水資源等領域空間信息的工具。其他如加拿大、聯邦德國、瑞典和日本等國也先后發展了自己的地理信息系統。地理信息系統的發展,使一些商業公司開始活躍起來,軟件在市場上受到歡迎。在此期間,曾先后召開了一系列地理信息系統的國際討論會,國際地理聯合會先后于1972年和1979年兩次召開關于地理信息系統的學術討論會,1978年國際測量協會(FIG)規定第三委員會的主要任務是研究地理信息系統,同年在聯邦德國達姆施塔特工業大學召開了第一次地理信息系統討論會,等等。這期間,許多大學(如美國紐約州立大學布法羅校區等)開始注意培養地理信息系統方面的人才,創建了地理信息系統實驗室。一些商業性的咨詢服務公司開始從事地理信息系統工作。總之,地理信息系統在這時受到了政府部門、商業公司和大學的普遍重視。